FREQUÊNCIA DE NYQUIST

Também conhecido por teorema da amostragem, define que a quantidade

mínima de amostras que devem ser obtidas de um sinal contínuo a ser amostrado,

deve ser duas vezes a maior frequência deste sinal, a fim de ser possível sua

recuperação. É a base para a digitalização de sinais analógicos, como os utilizados

na codificação PCM empregado em telefonia.

A taxa de amostragem dever ser pelo menos duas vezes maior que a

frequência desejada. Esse valor é conhecido como frequência de Nyquist. Ao se

tentar reproduzir uma frequência maior do que a frequência de Nyquist ocorre um

fenômeno chamado alising (ou foldover ), em que a frequência é "espelhada" ou

"rebatida" para uma uma região mais grave do espectro.

A conversão do sinal analógico para o digital é realizada por uma sequência

de amostras da variação de voltagem do sinal original. Cada amostra é arredondada

para o número mais próximo da escala usada e depois convertida em um número

digital binário (formado por "uns" e "zeros") para ser armazenado.

As amostras são medidas em intervalos fixos. O número de vezes em que se

realiza a amostragem em uma unidade de tempo é a taxa de amostragem,

geralmente medida em Hertz. Assim, dizer que a taxa de amostragem de áudio em

um CD é de 44.100 Hz, significa que a cada segundo de som são tomadas 44.100

medidas da variação de voltagem do sinal. Dessa maneira, quanto maior for a taxa

de amostragem, mais precisa é a representação do sinal, porém é necessário que

se realize mais medições e que se utilize mais espaço para armazenar esses

valores.

Quantização é o processo pelo qual um sinal analógico é convertido em uma

representação digital. A quantização é realizada por um conversor analógico-digital

(conversor A/D, ou ADC).

Convertendo sinais analógicos em uma sequência de dados digitais, podemos

aproveitar a capacidade do computador pessoal e do software para tratar ou aplicar

cálculos nos sinais. Para fazer isso, devemos amostrar nossa forma de onda

analógica em momentos discretos bem definidos (mas limitados), de forma a

mantermos uma relação bem próxima entre o tempo no domínio analógico e o

tempo no domínio digital. Se fizermos isso, poderemos reconstruir o sinal no domínio

digital, passá-lo por nosso processamento e, posteriormente, reconstruí-lo no

domínio analógico, se necessário.